CN103867692B - 一种调温器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调温器，所述调温器包括内设空腔的阀体和安装在所述空腔内的热动元件，空腔通过至少三个阀口与外部连通：第一阀口、第二阀口和第三阀口，热动元件的两端分别通过弹性部件安装在阀体内，空腔内设有密封固定安装的为环状部件的截流圈，热动元件本体位于所述第三阀口和所述截流圈之间。当流体温度较低时热动元件内的热敏物质收缩，热动元件本体向截流圈移动并封住截流圈的内孔；当流体温度较高时热动元件内的热敏物质膨胀，热动元件本体向第三阀口移动，直至热动元件本体封住第三阀口。本发明的调温器极大地降低了现有技术的调温器的内漏。

Description

一种调温器

技术领域

本发明涉及热交换领域，更具体的说，涉及一种调温器。

背景技术

汽车在行驶过程中各部件之间需要及时补充润滑油以保证汽车的正常运行。如润滑油润滑性能不够好则会导致汽车使用寿命大大折扣甚至会酿成车祸惨剧。润滑油的润滑性能和其自身的温度有很大的关联，当润滑油温度过高或者过低时，润滑油就会失去润滑性能。

润滑油温度一般在正常行驶时是不会过高，当车辆超负荷或在四驱模式设定在雪地行驶或越野时，车辆在液力变矩器过渡打滑状况下行驶，则可能造成变速油温度过高，从而失去润滑性能。

现有的变速箱油主要通过调温器和外部冷却装置组成的冷却流路来实现温度调节功能。当变速箱油路的温度上升时，热动元件的热敏物质受热膨胀，变速箱油直接流回变速箱的通道被封住，高温油进入外部冷却装置进行降温再流回变速箱外部冷却装置。反之，当油温过低时，热动元件的热敏物质开始凝固收缩，推杆复位，变速箱油直接流回变速箱的通道被打开。变速箱油路的油在流动过程中与发热的变速箱元器件发生热交换，油温逐渐上升，如此往复循环。

其中，变速箱油通过调温器流入外部冷却装置的通道一直保持畅通。而实际使用过程中，当油温低到一定程度则不希望还有变速箱油进入外部冷却装置。当冷却液流路被截断的时候进入外部冷却装置的油被称为内漏。现有技术是通过外部冷却装置内部自身的压力来阻止变速箱油进入外部冷却装置的。但是现有的调温器的内漏程度并不符合实际使用要求。

发明内容

本发明的目的之一在于：为解决上述现有技术所述的现有调温器内漏偏高的缺陷提供一种内漏较小的调温器。

本发明为解决上述现有技术的缺陷，提供了一种调温器，包括内设空腔的阀体和安装在所述空腔内的热动元件，所述空腔通过至少三个阀口与外部连通：第一阀口、第二阀口和第三阀口，所述热动元件包括内设热敏物质的热动元件本体，所述热动元件的两端分别通过弹性部件安装在所述阀体内，所述空腔内设有密封固定安装的为环状部件的截流圈，所述热动元件本体位于所述第三阀口和所述截流圈之间，所述第一阀口和第二阀口分别位于所述截流圈的两侧；

所述第二阀口、截流圈的内孔和第一阀口之间连通形成第一流道，所述第一阀口和第三阀口之间连通形成第二流道；

当流体温度较低时所述热动元件内的热敏物质收缩，所述热动元件本体向所述截流圈移动并封住截流圈的内孔从而使得所述第一流道被截断，此时第二流道连通；

当流体温度较高时所述热动元件内的热敏物质膨胀，所述热动元件本体向所述第三阀口移动，直至所述热动元件本体封住所述第三阀口，此时第二流道被截断第一流道连通。

优选地，所述阀体的一端开口且与所述空腔连通，所述阀体的开口端通过密封固定安装的端盖封闭，所述截流圈位于所述端盖和所述热动元件本体之间，所述热动元件还包括滑动安装在所述热动元件本体内的顶杆，所述顶杆的一端位于所述热动元件本体的外部；

所述热动元件本体的另一端设有压缩状态的第二弹性部件，所述第一弹性部件的初始形变力大于所述第三阀口被封住时所述第二弹性部件所受到的压力。

优选地，所述热动元件本体的一端端部设有固定安装的挡圈，或者所述挡圈与所述热动元件本体为一体结构；当流体温度较高时所述热动元件内的热敏物质膨胀，所述热动元件本体向所述第三阀口移动，直至所述挡圈封住所述第三阀口。

优选地，所述阀体内还设有与所述第三阀口连通的第三流道，两者的中心轴相互垂直，所述第三阀口与所述第三流道连接处形成肩部，所述挡圈通过第二弹性部件与所述肩部压紧连接。

优选地，所述第三流道的底部到所述第三阀口的底部的距离为L，所述流道的直径为R，其中L/R≥1/16。

优选地，所述第三阀口的半径大于所述第三流道的半径，且1＞L/R≥1/16。

优选地，所述端盖内设腔体且朝向所述空腔的一端开口，所述端盖的腔体内设有第一弹性部件以及固定安装在所述端盖的开口端内侧的垫片，所述第一弹性部件的一端与所述端盖压接。

优选地，所述端盖内还设有弹簧基座，所述弹簧基座设于所述第一弹性部件与所述垫片之间。

优选地，所述端盖与所述截流圈为一体结构，所述端盖通过至少一片连接片与所述截流圈固定连接，所述端盖与所述截流圈之间设有流体流通孔，所述第二阀口、流通孔、截流圈的内孔和第一阀口之间连通形成第一流道。

优选地，所述顶杆与所述弹簧基座为一体结构。

本发明的调温器在具体使用的时候，具有以下有益效果：

1)本发明的调温器的第二流道上设有截流圈，热动元件通过热敏物质的收缩或膨胀移动以打开或封闭截流圈，使得在油温偏低的情况下，变速箱油直接从第一通道流回变速箱，而不会从第二通道中进入外部冷却装置，杜绝了变速箱油温偏低时的变速箱油泄露；

2)本发明的调温器的挡圈固定安装在热动元件的本体上，减少了第一流道截断时，从挡圈和阀本体间隙渗漏的变速箱油；

3)本发明的调温器通过安装板以可拆卸的连接方式固定安装在外部冷却装置上，省去了两者之间连接所需的管道，还节省了安装空间；

4)本发明的的调温器中第一弹性部件的初始形变力大于第三阀口被封住时第二弹性部件所受到的压力。满足此条件时，热动元件内的热敏物质受热膨胀时，热动元件才会先向第三接口的方向移动直至堵住第三接口。此后为了防止热敏物质继续膨胀而导致顶杆刺穿热动元件内其它部件，在端盖内部设置了初始形变力大于第三接口被封住时第二弹性部件所受到的压力的第一弹性部件，当第三接口被封住后，热敏物质继续膨胀所产生的力足以推动第一弹性部件产生形变以缓解顶杆对热动元件内部部件的作用力。

5)本发明的用于换热回路的调温器中第三接口的底部至流道的底部是距离L与流道的直径为R的比值L/R≥1/16。避免了第二弹性部件压缩量较大时连通孔两侧的油路压力降会出现不平衡的状况。

附图说明

图1所示为本发明的调温器具体实施方式的轴测示意图；

图2所示为本发明的调温器具体实施方式的主视图；

图3所示为本发明的调温器具体实施方式一在变速箱到外部冷却装置的油路通道截断状态下在图2所示的A-A方向的剖视图；

图4所示为本发明的调温器具体实施方式一在变速箱到外部冷却装置的油路通道截断状态下在图3所示的B-B方向的剖视图；

图5所示为本发明的调温器具体实施方式一在变速箱到外部冷却装置的油路通道畅通状态下在图2所示的A-A方向的剖视图；

图6所示为本发明的调温器具体实施方式一在变速箱到外部冷却装置的油路通道畅通状态下在图5所示的C-C方向的剖视图；

图7所示为本发明的调温器具体实施方式二在变速箱到外部冷却装置的油路通道截断状态下在图2所示的A-A方向的剖视图；

图8所示为本发明的调温器具体实施方式二在变速箱到外部冷却装置的油路通道截断状态下在图7所示的F-F方向的剖视图；

图9所示为本发明的调温器具体实施方式的端盖的第一实施方式的轴侧示意图；

图10所示为本发明的调温器具体实施方式的端盖的第一实施方式的主视图；

图11所示所示为本发明的调温器具体实施方式的端盖的第一实施方式如图10所示的D-D方向的剖视图；

图12所示为本发明的调温器具体实施方式的端盖的第一实施方式的左视图；

图13所示为本发明的调温器具体实施方式的端盖的第一实施方式在图12中E-E方向的剖视图；

图14所示为本发明的调温器具体实施方式的端盖的第二实施方式的轴侧示意图；

图15所示为本发明的调温器具体实施方式的端盖的第二实施方式的主视图；

图16所示为本发明的调温器具体实施方式的端盖的第二实施方式如图15所示的G-G方向的剖视图；

图17所示为本发明的调温器具体实施方式的端盖的第二实施方式的左视图；

图18所示为本发明的调温器具体实施方式的端盖的第二实施方式在图17中H-H方向的剖视图。

具体实施方式

本发明的调温器在具体使用的时候，热动元件的热敏物质根据调温器内的油温膨胀或收缩，从而控制润滑油进入外部流体冷却装置的润滑油的流量，将变速箱内的润滑油的工作温度控制在有效范围内，不让润滑油的温度过高或过低，从而使润滑油的润滑性更好，保护变速箱工作。下面结合附图详细介绍本发明的调温器的具体实施方式：

本发明中所述的顶部、底部、左侧、右侧等方位名词皆按照附图中上下左右的关系来阐述的；

本发明中所述的第一弹性部件203的初始形变力是指，当第一弹性部件203受到顶杆205的压力产生压缩变形使得挡圈121不再承受第一弹性部件203施加的压力时第一弹性部件203所承受的压力。

以上定义在本文所有陈述中都适用，此后不再赘述。

如图1至图4所示的调温器，包括内设空腔108的阀体102和安装在空腔108内的热动元件，其特征在于，空腔108通过至少三个阀口与外部连通：第一阀口104、第二阀口105和第三阀口106，热动元件包括内设热敏物质的热动元件本体204，热动元件的两端分别通过弹性部件安装在阀体102的空腔108内，空腔108内设有密封固定安装的为环状部件的截流圈111，热动元件本体204位于第三阀口106和截流圈111之间，第一阀口104和第二阀口105分别位于截流圈111的两侧。

其中，第二阀口105、截流圈111的内孔和第一阀口104之间连通形成第一流道，第一阀口104和第三阀口106之间连通形成第二流道。

如图7和图8所示，当流体温度较低时热动元件内的热敏物质收缩，热动元件本体204向截流圈111移动并封住截流圈111的内孔从而使得第一流道被截断，此时第二流道连通。

如图5和图6所示，当流体温度较高时热动元件内的热敏物质膨胀，热动元件本体204向第三阀口106移动，直至热动元件本体204封住第三阀口106，此时第二流道被截断第一流道连通。

本发明的调温器通过热动元件的移动分别截断两个流道中的一个，杜绝了现有调温器内漏高的问题。

具体的，阀体102的一端开口且与空腔108连通，阀体102的开口端通过密封固定安装的端盖101封闭，截流圈111位于端盖101和热动元件本体204之间。

如图所示，阀体102的开口端设有固定安装的卡簧100，端盖101在热动元件的作用下与卡簧100压紧接触。端盖101与阀体102的内壁之间设有第一密封圈103。

热动元件还包括滑动安装在热动元件本体204内的顶杆205，顶杆205的一端位于热动元件本体204的外部。当第二流道畅通时，顶杆205露出的一端穿过截流圈111的环形孔并通过第一弹性部件203与端盖101压紧连接。当第二流道被截断时，顶杆205露出的一端穿过截流圈111的环形孔并通过第一弹性部件203与端盖101为虚接触，即两者之间不存在相互的作用力。

热动元件本体204的另一端设有处于压缩状态的第二弹性部件206，第一弹性部件203的初始形变力大于第三阀口106被封住时第二弹性部件206所受到的压力。

进一步的，热动元件本体204的一端端部还设有固定安装的挡圈207。或者挡圈207与热动元件本体204为一体结构。当流体温度较高时热动元件内的热敏物质膨胀，热动元件本体204向第三阀口106移动，直至挡圈207封住第三阀口106。此处挡圈207不是必须的，也可以通过外径比第三阀口106的内径大的热动元件本体204的末端直接封住第三阀口106。

阀体102内还设有与第三阀口106连通的第三流道107，两者的中心轴相互垂直。如图3中所示，第三流道107内的流体流向为从上向下。当第一流道连通时，第三流道内的流体为外部部件流入的流体。当第二流道连通时，流体从第一阀口104经过第三阀口106直接从第三流道107流出调温器。

具体的，本实施例中，第三阀口106与第三流道107连接处形成肩部，挡圈207通过第二弹性部件206与肩部压紧连接。在本实施例中，第三阀口106的半径大于第三流道107的半径。

进一步的，第三流道107的底部到第三阀口106的底部的距离为L流道107的直径为R，其中L/R≥1/16，优选地，1＞L/R≥1/16。

如图1至图18所示，端盖101内设腔体171且朝向空腔108的一端开口，端盖101的腔体171内设有第一弹性部件203以及固定安装在端盖101的开口端内侧的垫片119，第一弹性部件203的一端与端盖101压接。第一弹性部件203的另一端与垫片119压紧接触。

具体的，端盖101内还设有弹簧基座109，弹簧基座109设于第一弹性部件203与垫片119之间。第一通道连通时，顶杆205与弹簧基座109压紧接触，第二通道连通时，弹簧基座109与垫片119压紧接触。

如图所示，本实施例中，弹簧基座109呈草帽状，顶杆205露出的一端的端部位于弹簧基座109的空腔内。图中所示的顶杆205与弹簧基座111为分体结构，实际使用的时候顶杆205与弹簧基座111也可以为一体结构。

进一步的，如图9至图18所示为端盖实施例，本发明给出了两种端盖的实施例。

实施例1如图9至图13所示，端盖101为内设腔体171的开口部件，端盖101的开口端通过至少一片连接片141与截流圈111固定连接，本实施例中，端盖101与截流圈111为一体结构。

具体的，端盖101与截流圈111之间还设有流体流通孔151，第二阀口105、流通孔151、截流圈111的内孔和第一阀口104之间连通形成第一流道。

端盖101的周侧设有安装第一密封圈103的第一凹槽131。端盖101的开口端内侧设有用于安装垫片119的卡槽181。实施例2如图14至图18所示，本实施例与实施例1的技术方案基本相同。不同点在于实施例2的截流圈111的外周侧设有安装第二密封圈191的第二凹槽161。

在具体使用的时候，调温器通过管道外接外部冷却装置和变速箱油箱。

当变速箱内的油温度偏高时，热动元件内的热敏物质受热膨胀。热动元件本体向第三阀口移动直至挡圈或者热动元件本体末端封住第三阀口。

此时第二流道被截断，第一流道连通，从变速箱出来的高温油通过调温器进入外部冷却装置，并在外部冷却装置中降温，再从第三流道进入变速箱。

当变速箱内的油温偏低时，热动元件内的热敏物质收缩，热动元件本体向截流圈移动直至热动元件本体封住截流圈的内孔。

此时第一流道被截断，第二流道连通，从变速箱出来的低温油通过调温器直接流回变速箱。低温油与不断发热的变速箱元器件发生热交换使得油温升高。当油温高到一定温度热动元件的热敏物质受热膨胀，如此往复循环。

以上对本发明所提供的调温器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种调温器，包括内设空腔(108)的阀体(102)和安装在所述空腔(108)内的热动元件，所述空腔(108)通过至少三个阀口与外部连通：第一阀口(104)、第二阀口(105)和第三阀口(106)，所述热动元件包括内设热敏物质的热动元件本体(204)，其特征在于，所述热动元件的两端分别通过弹性部件安装在所述阀体(102)的空腔(108)内，所述空腔(108)内设有密封固定安装的为环状部件的截流圈(111)，所述热动元件本体(204)位于所述第三阀口(106)和所述截流圈(111)之间，所述第一阀口(104)和第二阀口(105)分别位于所述截流圈(111)的两侧；

所述第二阀口(105)、截流圈(111)的内孔和第一阀口(104)之间连通形成第一流道，所述第一阀口(104)和第三阀口(106)之间连通形成第二流道；

当流体温度较低时所述热动元件内的热敏物质收缩，所述热动元件本体(204)向所述截流圈(111)移动并封住截流圈(111)的内孔从而使得所述第一流道被截断，此时第二流道连通；

当流体温度较高时所述热动元件内的热敏物质膨胀，所述热动元件本体(204)向所述第三阀口(106)移动，直至所述热动元件本体(204)封住所述第三阀口(106)，此时第二流道被截断第一流道连通。

2.根据权利要求1所述的调温器，其特征在于，所述阀体(102)的一端开口且与所述空腔(108)连通，所述阀体(102)的开口端通过密封固定安装的端盖(101)封闭，所述截流圈(111)位于所述端盖(101)和所述热动元件本体(204)之间，所述热动元件还包括滑动安装在所述热动元件本体(204)内的顶杆(205)，所述顶杆(205)的一端位于所述热动元件本体(204)的外部；

所述热动元件本体(204)的另一端设有压缩状态的第二弹性部件(206)，所述第一弹性部件(203)的初始形变力大于所述第三阀口(106)被封住时所述第二弹性部件(206)所受到的压力。

3.根据权利要求1或2所述的调温器，其特征在于，所述热动元件本体(204)的一端端部设有固定安装的挡圈(207)，或者所述挡圈(207)与所述热动元件本体(204)为一体结构；当流体温度较高时所述热动元件内的热敏物质膨胀，所述热动元件本体(204)向所述第三阀口(106)移动，直至所述挡圈(207)封住所述第三阀口(106)。

4.根据权利要求3所述的调温器，其特征在于，所述阀体(102)内还设有与所述第三阀口(106)连通的第三流道(107)，两者的中心轴相互垂直，所述第三阀口(106)与所述第三流道(107)连接处形成肩部，所述挡圈(207)通过第二弹性部件(206)与所述肩部压紧连接。

5.根据权利要求1所述的调温器，其特征在于，所述第三流道(107)的底部到所述第三阀口(106)的底部的距离为L，所述流道(107)的直径为R，其中L/R≥1/16。

6.根据权利要求1所述的调温器，其特征在于，所述第三阀口(106)的半径大于所述第三流道(107)的半径，且1>L/R≥1/16。

7.根据权利要求2所述的调温器，其特征在于，所述端盖(101)内设腔体(171)且朝向所述空腔(108)的一端开口，所述端盖(101)的腔体171内设有第一弹性部件(203)以及固定安装在所述端盖(101)的开口端内侧的垫片(119)，所述第一弹性部件(203)的一端与所述端盖(101)压接。

8.根据权利要求7所述的调温器，其特征在于，所述端盖(101)内还设有弹簧基座(109)，所述弹簧基座(109)设于所述第一弹性部件(203)与所述垫片(119)之间。

9.根据权利要求2所述的调温器，其特征在于，所述端盖(101)与所述截流圈(111)为一体结构，所述端盖(101)通过至少一片连接片(141)与所述截流圈(111)固定连接，所述端盖(101)与所述截流圈(111)之间设有流体流通孔(151)，所述第二阀口(105)、流通孔(151)、截流圈(111)的内孔和第一阀口(104)之间连通形成第一流道。

10.根据权利要求8所述的调温器，其特征在于，所述顶杆(205)与所述弹簧基座(109)为一体结构。